Издание Science беседует с ученым по охране природы Кентом Редфордом о том, почему микроорганизмы нуждаются в защите от вымирания и как этого добиться.
Что общего между яванскими носорогами, попугаями Мауи, коралловыми рифами и Bacillus coahuilensis, бактерией, выделенной из богатых солью лагун в долине Куатро-Сьенегас в Мексике? Все они относятся к исчезающим видам, но исчезновение микробов, подобных B. coahuilensis, не привлекло особого внимания специалистов за пределами микробиологических кругов. Междисциплинарная группа ученых и защитников природы, собравшаяся на прошлой неделе в Океанографическом институте Скриппса (США), хочет это изменить.
Кент Редфорд, биолог, занимающийся охраной природы, который вынашивал идею проведения встречи и был ее одним из организаторов, отметил, что перед группой стояла сложная задача - убедить других в необходимости сохранения микробов. «Сохранение природы в традиционном понимании - это попытка сохранить все таким, какое оно есть, и, возможно, даже таким, каким оно было, а микробы с этим совсем не согласны", - говорит он. По словам Редфорда, эти микроскопические организмы не заинтересованы в том, чтобы все было как раньше. «Они меняются, перемещаются и заимствуют гены».
Как отметил соорганизатор встречи Джек Гилберт из Калифорнийского университета, на Земле существует 1031 бактерий, вирусов, архей, протистов и грибков. Они производят большую часть кислорода в мире, населяют наши кишечники, дают ключ к разгадке происхождения жизни, вызывают и лечат болезни, делают вино и сыр, помогают расти растениям. С помощью биоинженерии они помогают нам создавать новые лекарства, выявлять токсины, снижать потребность в удобрениях и повышать урожайность.
Гилберт и другие участники встречи планируют создать группу специалистов по изучению микроорганизмов в рамках Комиссии по сохранению видов Международного союза охраны природы (МСОП), которая отвечает за ведение "красной книги" исчезающих видов, отслеживающей риск вымирания животных, растений и грибков (но только тех, например, грибков, которые можно увидеть невооруженным глазом). Фонд Гордона и Бетти Мур, который спонсировал встречу, пообещал выделить до 100 000 долларов на поддержку группы. Они планируют представить свои идеи на Всемирном конгрессе по охране природы МСОП в Абу-Даби, Объединенные Арабские Эмираты, в октябре.
Редфорд, который до этого 6 лет руководил целевой группой МСОП по синтетической биологии и охране природы, побеседовал с изданием Science во время перерыва на трехдневной встрече. Интервью было отредактировано для краткости и большей доходчивости.
Было ли что-то в синтетической биологии, что заставило вас задуматься о том, что она пересекается с сохранением микроорганизмов?
Это связано с вопросом о том, что является естественным и с тем, что в рамках охраны природы особое внимание уделяется сохранению естественного. Есть предложение по изменению зооксантелл - микробов, живущих внутри кораллов, и другое - по изменению генома самого кораллового организма. И то, и другое направлено на то, чтобы создать условия для выживания кораллов в условиях потепления и закисления океана.
В начале конференции речь шла о различных местах, где обитают микробы, и о том, что некоторые из них находятся под угрозой, а не о конкретных микробах, которым угрожает опасность. Почему?
В качестве примера можно привести Куатро-Сьенегас. Я хотел начать с него, потому что это такой ясный и убедительный пример. Местные власти должны прекратить откачку воды для орошения люцерны, потому что это приводит к высыханию лагун и угрожает разнообразию микробов. Мексиканское правительство не идет на сотрудничество. Мы знаем, что хотим спасти это место, потому что оно представляет собой историю возникновения жизни на Земле, которая не похожа на ту, что существует в большинстве других частей света. Эти организмы могут быть родственны тем, которые первоначально колонизировали земную сушу.
Как сохранять отдельные виды микроорганизмов?
Я не думаю, что это можно сделать для отдельных видов. Возьмем криосферу - лед, снег, морские льды. Если мы не сможем изменить климатическую траекторию, мы потеряем большую часть микробной жизни в криосфере. Мы могли бы создать банк образцов и сохранить их до того времени, когда нам удастся изменить тенденцию изменения климата, и мы сможем вновь заселить их.
Подобно тому, как в криобанке зоопарка Сан-Диего хранятся сперматозоиды и ооциты многих видов?
Именно так. И я бы предположил, что это действительно должен быть криобанк. Это то же самое, что и сохранение семян на Шпицбергене. Мы хотим сохранить библиотеку микроорганизмов.
А как насчет микробов от которых мы хотим избавиться?
Микробы стали известны людям в основном благодаря исследованию тех вещей, от которых люди болели, или которые портили молоко или мясо. Известно очень, очень малое количество микробов, которые вызывают заболевания у людей. Их гораздо меньше 1%. Я не пытаюсь привести аргументы в пользу сохранения организмов, вызывающих заболевания у людей. Но болезнь - это экологический фактор и она является важной частью мира природы. На самом деле мы находимся в динамическом равновесии между микробами, которые живут в нас и не вызывают заболеваний, и микробами, которые могут вызвать болезнь, так что они являются частью этого равновесия.
Но мир микробов так огромен. Где вы собираетесь его хранить? Кто будет за это платить?
Хранение части геномов микробов в цифровом виде может стать важной стратегией. Не обязательно сохранять что-то живое. Это стратегия, о которой раньше не задумывались в мире охраны природы, и она очень интересна и захватывающа.
Какие мероприятия вы хотели бы увидеть по итогам Всемирного конгресса по охране природы?
Было бы замечательно, если бы был список мест, которые ценятся благодаря своим микробам, например, Куатро-Сьенегас, горячие источники Йеллоустоуна или глубоководные гидротермальные источники в океанах. И мы знаем, как проводить природоохранные инициативы, ориентированные на конкретные места, которые будут походить на «красную книгу» экосистем МСОП.
